电梯绝缘性能测试应用及探讨

2021年第 1期
特 种 设 备 安 全 技 术
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电梯绝缘性能测试应用及探讨
侯振宁 孙昌泉 王 静
摘 要 绝缘电阻的测量是电梯的重要维护保养和检验项目， 以安全技术规范和标准为依据， 是检查电气设备绝缘 缺陷的重要方法， 对于防止导体对地短路损毁设备， 防止电磁干扰影响电梯正常运行， 保护人身安全具有重要意义。

本文 介绍了电梯绝缘电阻测试的具体规定要求， 对绝缘电阻测试的内容、 方法、 注意事项进行了深入的探讨， 为电梯在使用、 维 护保养和检验中的绝缘测试提供参考。

关键词
1 前 言
电梯作为涉及人身安全的机电设备， 为防止发生电气 击穿和电流漏泄现象， 对电缆电线、 驱动主机和安全保护 装置等电气元件组成的电气回路绝缘性能有着严格的要 求。

绝缘的电气击穿形式主要有电击穿、 热击穿和电化学 击穿。

电击穿是在高电压短时间内发生的击穿现象； 热击 穿是长时间使用过程中发热导致绝缘性能被破坏导致的 击穿现象， 是最常见的绝缘下降原因； 电化学击穿是介质 内部的气隙等缺陷局部放电导致电气强度下降， 使绝缘劣 化。

电梯常用的绝缘材料，短时间使用期内电气强度很 高， 但在工作电压的长期作用和环境的影响下， 会逐步产 生老化过程， 导致绝缘性能下降。

绝缘失效导致的漏泄电 流经过金属外壳、 管道等产生危险的高电压， 导致触电事 故和火灾隐患。

2018年8月20日， 某小区A01栋别墅电梯安装现场，
两名安装作业人员在井道内施工时，将两根6mm 2
的电线
从四楼电源箱处引入井道， 为安装过程的照明和手动工具 供电使用。

事故发生前， 安装人员进入井道内部轿厢外部 与临时电线之间的夹缝， 并站立在井道右壁导轨支撑板上 拧紧轿厢右壁板螺栓， 一直未发现导线表面有两处因机械 挤压造成的绝缘破损， 且裸露出金属线芯， 作业人员触碰绝 缘破损处发生触电事故， 一人当场死亡。

《事故调查报告》 指出事故原因为电线存在绝缘层破损， 电梯运行过程中， 有 活动部件挤压到绝缘破损处， 导致带电的电线金属线芯与 电梯金属件直接接触， 电梯整体漏电。

2020年某市发生一 起轿厢冲顶事故， 造成轿厢变形损毁， 事故原因为AC110V
和DC24V 线路因绝缘性能降低， 110V 电压瞬间击穿24V 的继电器驱动模块， 导致制动器误动作， 发生轿厢冲顶的严 重事故。

可见， 电梯的绝缘性能对保证人身财产安全具有 重要的意义， 但是笔者在电梯检验过程中发现很多使用单 位、 安装单位和维护保养单位对电梯绝缘性能的重要性认 识不足， 甚至很多电梯从业人员不知道如何正确、 完整、 安 全的测试绝缘电阻。

本文总结了相关标准对绝缘电阻测试 的规定要求， 从实际应用出发， 结合目前电梯现状对绝缘电 阻测量的内容、 方法、 注意事项进行了总结。

2 电梯绝缘性能要求
加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束 后， 流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻， 单位 为 M。

绝缘电阻测试仪是保证电梯安全运行具有重要 作用的仪器仪表， 又称兆欧表、 绝缘导通测试仪， 是用于测 量绝缘电阻的直接作用模拟指示或数字显示的电测量仪 表，万用表无法测试电气设备或线路的绝缘电阻。

TSG 07-2019 《特种设备生产和充装单位许可规则》 附件G 《电 梯生产单位许可条件》G1.4明确规定制造单位和安装单 位取得任一许可子项目时， “检测仪器” 必须含有 “绝缘电 阻检测仪器” ， 作为取证和换证时 “基本条件” 中的强制要 求。

TSG T5002-2017 《电梯维护保养规则》 为了规范电梯 维护保养行为， 规定 “曳引与强制驱动电梯” 、 “液压驱动电
梯” 、 “杂物电梯” 、 《年度维护保养项目(内容)和要求》 将 “导 电回路绝缘性能测试” 作为强制的维护保养项目(内容)， 并 要求 “符合标准值” 。

GB/T 16895.23-2012 《低压电气装置 第6部分： 检验 的要求》 61.3.3 “电气装置的绝缘电阻” 规定： 应测量带电导 体和连接到接地配置的保护导体之间的绝缘电阻。

在进
收稿日期：
2020-10-20
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行该项测试时， 可将带电导体连接在一起。

测量时不接用 电器具， 以表1所列的测试电压测得的每一回路的绝缘电 阻不小于表1所列的相应值即认为满足要求。

表 1 GB/T 16895.23-2012 规定的绝缘电阻最小值 标称回路电压/V 直流测试电压/V
绝缘电阻/M
SELV 和 PELV 250 ≥0.5 500V 及以下， 包括 FELV
500 ≥0.5 500V 以上
1000
≥
1.0
GB/T 31821-2015 《电梯主要部件报废技术条件》 规定： 电动机、 制动器、 变压器、 控制柜、 随行电缆绝缘电阻不符合 GB7588-2003中13.1.3的要求视为达到报废电动机、制动 器、 变压器、 控制柜、 随行电缆的技术条件， 优先考虑修理， 如修理后仍不能符合要求或修理成本过高， 需考虑报废。

GB/T24478-2009 《电梯曳引机》 4.2.1.2规定： 定子绕 组的绝缘电阻在热状态时或温升试验结束时，不应小于 0.5M ， 冷态绝缘电阻不应小于5M 。

在电梯使用之前， 利用绝缘测试验证它是性能安全的， 能够发现制造工艺问 题和驱动主机缺陷。

GB 7588-2003 《电梯制造与安装安全规范》 13.1.3规 定： 电气安装的绝缘电阻 （HD384.6.61S1） ， 绝缘电阻应测 量每个通电导体与地之间的电阻。

绝缘电阻的最小值应 按照表2 确定。

表 2 GB7588-2003 规定的绝缘电阻最小值 标称电压/V 测试电压 （直流） /V
绝缘电阻/M
安全电压 250 ≥0.25 ≤500 500 ≥0.50 ＞ 500
1000
≥1.00
在电梯使用、 安装和修理过程中， 为保证现场安全， 以 下情况建议需要测量绝缘电阻： （1） 长期未使用的电梯或 停用6个月以上再次使用前； （2） 曳引机进行更换后或发 生故障时； （3） 移动用电设备 （如： 底坑排水用潜水泵、 电焊 机、 移动照明等） 在现场使用前； （4） 手持电动工具使用前。

3 电梯绝缘电阻测试方法
绝缘电阻测试仪按操作方式数可分为手摇式、电动 式； 按显示方式可分为数字示、 指针式； 按功能特点可分带 吸收比及极化指数、 不带吸收比及极化指数等。

不同结构 的测试仪输出电压及测量范围也不同。

绝缘电阻测试仪 的额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相 适应。

一般额定电压在500伏以下的设备， 选用 500伏或 1000 伏的摇表；额定电压在500伏及以上的设备，选用 1000~2500 伏的摇表。

电梯的主回路、 电源回路、 控制回 路、 信号回路、 门机回路、 照明回路分别测量。

可选用测试
电压DC500V 的测试仪， 既能满足测试需要， 又能避免造
成人为的电气击穿导致的损坏设备 [1]。

虽然结构和操作方式不同， 但绝缘电阻测试仪的接线 测量端口均为 “L ” （Line ） 接被测设备导体， “E ” （Earth ） 接 地端或连接接地的设备外壳， 被测绝缘电阻都接在L 和E 端之间， “G ” 屏蔽端接被测设备的绝缘部分， 只有当被测绝 缘物表面漏电严重时， 被测物的屏蔽环或不须测量的部分 与G 端相联接。

使用前的检查： 红色测试探棒连接回路端 “L ” ， 黑色测 试探棒连接地端 “E ” ， 禁止接反。

首先进行开路测试， 红色 测试棒和黑色表测试棒分开， 摇动手柄使发电机达到120r/ min 的额定转速 （微处理控制型绝缘测试仪按压测试键） ， 观察刻度值是否指在标度尺 “∞” 的位置。

再进行短路试 验， 将红色测试棒和黑色表测试棒短接， 缓慢摇动手柄 （微 处理控制型绝缘测试仪按压测试键） ， 观察指针是否指在 标度尺的 “0” 位置。

曳引机定子绕组的测量： 断开电源并将曳引机与变频 器之间的连接导线全部断开， 对电动机的绝缘电阻进行测 量。

将测试探棒 “E ” 接机壳， 测试探棒 “L ” 接到电机绕组 上， 以120转/分的速度摇动摇表手柄 （微处理控制型绝缘 测试仪按压测试键） ， 指针稳定后读数。

记录曳引机绕组 三相绕组对外壳 （即相对地） 及三相绕组之间的绝缘电阻 共6 组数据。

若数值不合格时则拆开单相分别测试； 测相 对相时， 应将相间联片取下。

电气回路绝缘测量： （1） 将电梯停在井道中非端站及非 平层的位置， 确保隔磁板不在感应器中， 关闭各层厅门、 轿 门， 将轿厢和轿顶内的所有开关置于正常状态； （2） 断开机 房电源开关、 控制柜电源开关和全部断路器， 断开分流板的 接地线和滤波器端子上的接线； （3） 短接变频器主回路、 整 流桥和母线电容上所有接线端子， 主回路断路器的次级端； （4） 拆除所有电子板， 卸下连接在印板上的所有插接件。

测 试前先用DC15V 的低压绝缘电阻测试仪分别量度主回路、 电源回路、 控制回路、 信号回路、 门机回路、 照明回路与控制 柜接线端子的绝缘电阻测定； 若无异常， 用高压绝缘电阻测 试仪DC500V 测量全部端子， 主回路断路器次级短接点， 电
源回路断路器次级两端点的对地绝缘电阻 [2] 。

测试方法同
上。

测试应在与电源隔离的条件下， 动力线路绝缘电阻在 测试中可以得到相对相、 相对地6组数据。

测量电缆的绝 缘电阻时， 为了消除线芯绝缘层表面漏电所引起的测量误 差， 其接线方法除了使用 “L ” 和 “E ” 测试探棒外， 还需用屏 蔽接线柱 “G ” 。

将 “G ” 测试探棒接至电缆绝缘纸上。

测试时注意事项： 应在装置与电源隔离的条件下进行 测量； 绝缘测试通常应在装置的电源进 （下转第 46 页）
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图
2
图 3
4 超期服役固定式起重机隐患原因分析
超期服役固定式起重机的使用环境是其腐蚀的主要原 因之一。

露天环境本身就对起重设备有一定影响。

固定式 起重机大臂结构经常朝水侧方向， 水侧方向水汽重， 腐蚀性 较陆侧严重， 导致水侧金属结构腐蚀比陆侧严重的多。

固定式起重机的使用特点是其隐患的另一个原因。

固 定式起重机大臂结构经常朝水侧方向， 水侧方向受压力， 陆 侧方向收拉力。

两侧受力方向的不一致， 导致金属结构逐
渐发生潜移默化的变化。

起重机的使用等级按循环次数分 为U0-U9共10个级别， 对于使用10年以上的设备， 起重 机的工作循环次数高于10的6次方倍， 使用等级高达U8； 在U8使用等级和水陆受力不均双重作用下，会导致起重 机水路测结构磨损程度不同， 从而易导致倾翻等风险。

5 对于固定式起重机使用单位的启示
超期服役的固定式起重机有条件的逐台实施安全评 估， 找出个性问题。

对本文列出的已评估处的共性问题， 加强固定式起重机的日常维保， 尤其是水侧起重机结构的 日常维护。

设置合理装货区域和卸货区域， 通过装卸货方 向的调整， 改变固定式起重机受力不均的状况。

对于起重 机日常使用和维修要及时记录。

对于超期服役的起重机， 建议对起重机金属结构锈蚀部位加强刚度， 同时降吨位使 用。

对于存在问题优先考虑修理， 如修理后仍不能符合要 求或修理成本过高， 可考虑报废。

参考文献
[1]刘立星. 起重机械风险评估方法与预防性检修策略研究.科学 工程与电力， 2019 年第 07期.
[2]李滨.门座式起重机钢结构裂纹原因分析及解决方案.设备管 理与维修.2019 年 09 月 06 日.
作者 王光楚
江苏省安全监督检验研究院 江苏省·淮安 邮编 223002
线端进行； 如果测得的值低于表1和表2的规定值， 可将 该装置分成几组回路， 并分别测出每组回路的绝缘电阻， 如果其中一组回路测得的阻值低于表1和表2规定的值， 则应测这组中的每一回路的绝缘电阻； 仪表应放置在水平 位置； 测量电容量较大的驱动主机、 电缆、 变频器及电容器 应有一定的充电时间， 摇动一分钟后读值， 测试完毕后将 设备充分放电； 测试应在良好的天气下进行， 周围环境温 度不低于5℃为宜。

填写 《电梯电气装置绝缘电阻检测记录表》 时， 测量的 项目包括： 动力电源主回路、 门机电源、 驱动主机、 制动器、 开门电机、 轿厢风机、 轿厢照明、 轿顶照明和插座、 井道照 明和插座、 安全装置回路、 控制回路、 信号回路、 报警回路、 对讲回路、 扶梯 （人行道） 机房照明和插座、 扶梯 （人行道） 扶手照明。

4 结束语
绝缘电阻测试的数值是衡量绝缘性能是否达标的主要 指标， 该测试是电梯使用、 安装和维保时最基本的常规测试 内容之一， 但是该测试有一定的危险性， 操作不当会造成设 备损毁和人身伤害。

本文提供了电梯通用的测试方法和内 容， 实际测试时， 要根据电梯的电气原理图和具体硬件配置 设计测试方案和测试内容。

防爆电梯测试时， 要注意仪器 的防爆等级和测试方法需满足防爆环境的要求。

参考文献
[1]王建华.电气工程师手册[M ].北京： 机械工业出版社，
2006. [2]陈虹伊.绝缘电阻测试仪测试回路方法及应用探讨[J ].电子测 试，
2017,(24):36-37. 作者 侯振宁 孙昌泉 王 静
泰安市特种设备检验研究院 山东·泰安 邮编 261000
（上接第 37页）。